二进制乘除运算可通过以下方法实现,具体规则如下:
一、二进制乘法
逐位相乘 从乘数的最低位开始,逐位与被乘数相乘。若乘数某位为1,则将对应位被乘数结果保留;若为0,则该位结果为0。
位移与累加
乘数每向左移动一位,相当于乘以2(即补0),将结果左移对应位数后与部分积相加。例如:`1011 * 1001` 可分解为 `1011 * (1000 + 1)`,通过左移和加法完成计算。
优化方法
仅计算乘数中1的位数(即`min(len(a), len(b))`),减少计算次数。例如:`0011 * 1001` 只需3次位移与加法。
二、二进制除法
位移减法
类似十进制除法,通过右移乘数(相当于除以2)并累加被乘数,直到乘数大于被除数。例如:`1101 ÷ 1011` 可通过右移1位(乘以2)并减去除数,逐步逼近结果。
特殊情况处理
当除数为2的幂时,可直接右移被除数位数(如`1010 ÷ 4`即右移2位);若除数不是2的幂,则需结合减法与位移组合计算。
三、注意事项
进位/借位: 加法遵循“逢二进一”,减法遵循“借一当二”。 效率优化
以上方法适用于基础手动计算及计算机底层实现,实际应用中需根据具体需求选择优化策略。